JP3781429B2 - Circuit device for anti-lock control brake system - Google Patents

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Description

本発明は、電子式アンチロックコントロール装置を備えた自動車ブレーキ装置のための、臨界走行状況での走行安定性を高めるための回路装置に関し、更に詳しくは、車輪の回転状況に依存して前輪の車輪ブレーキのブレーキ圧を個別的に制御するための回路と、右側と左側で異なる摩擦係数を有する道路でのブレーキ操作によって発生するヨーイングモーメントを制限するための回路とを備えている回路装置に係る。この回路装置は結線回路、プログラム制御される回路またはそれらの混合形態の回路である。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９２５８２８号公報により、このような回路装置が既に知られている。この公報には、１本の車軸の両車輪のブレーキ圧を個別的に制御するアンチロックコントロール装置が記載されている。μスプリット道路でのヨーイングモーメントを制限するために、１本の車軸の両車輪のブレーキ圧の差が制限される。この場合、許容されるブレーキ圧の差は摩擦係数の差と、低い摩擦係数の大きさに依存して決定される。許容される圧力差を上回ると、ＬＭ車輪、すなわち低い摩擦係数の側の車輪の運動状態を考慮して、ＨＭ車輪、同じ車軸の他方の車輪のブレーキ圧が低下させられる。この公知のアンチロックコントロール装置の場合には、許容される圧力差を決定するために、運転者によって調節された圧力が右側と左側の車輪で測定され、その都度目標圧力が実際の圧力と比較される。ブレーキ圧に基づいて、摩擦係数が評価される。更に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１１４７３４号公報に、ブレーキ圧制御とヨーイングモーメント制限を個別的に行うアンチロックコントロール用回路装置が記載されている。この回路装置は、１本の車軸の両車輪の圧力差を示す値が圧力低下信号から検出され、μスプリット条件の場合ＨＭ車輪の平均的な圧力低下勾配が圧力差と車両減速度に依存して変化し、いわゆるヨーイングモーメントピークの発生の時点で、ＨＭ車輪のブレーキ圧が車両減速度や圧力差に依存する値だけ低下させられることに基づいている。
上記の公知の手段により、特に臨界的な所定の状況では、危険な高さのヨーイングモーメントの発生を完全に防止することは不可能である。例えば、摩擦係数が変化する道路、いわゆるμパッチ道路では、車軸の動的荷重分布が変化し、それによって車輪垂直方向力が変化するので、個々の車輪ブレーキで異なるロック圧力レベルが生じる。この変化が道路の右側と左側で発生すると、走行安定性を損なうヨーイングモーメントが生じる。
特に、ホイールベースが短い前輪駆動の車両の場合には、後車軸は走行安定性の維持を保証しない。
従来の解決策は原理的に、μスプリット道路での制動時に、運転者に反作用、すなわちカウンタステアリングのための時間を与えるために、ＨＭ前輪のブレーキ圧上昇を遅くすることにより、ヨーイングモーメントの発生を遅らすことに基づいている。しかしながら、摩擦係数が変化すると、特に高い摩擦係数から低い摩擦係数に変化すると、上記の欠点が生じる。
本発明の根底をなす課題は、所定の走行状況、特に臨界的な走行状況でも、特に高い均一な摩擦係数からμスプリット道路に走入するとき、あるいはμパッチ道路での制動時に、危険なヨーイングモーメントの発生を避け、それによってこのような走行状況でも走行安定性を大幅に高めることである。
この課題は請求項１記載の回路装置によって解決されることが判った。本発明による回路装置の特徴は、所定の臨界的な走行状況で、特にμスプリット道路に走入するときあるいはμパッチ道路でのブレーキ操作時に、およびこのような臨界的な走行状況のための予め定められた判断基準が認識されるときに、特殊制御（ＭＦＯ）が開始され、この特殊制御が、車両速度または車両基準速度に依存する予め定めた時間の間、高い摩擦係数で走行する前輪、いわゆる“ＨＭ車輪”の車輪ブレーキのブレーキ圧を低下させることにある。
すなわち、本発明では先ず最初に、所定の、特に臨界的な走行状況が存在するかどうか決定され、この状況だけに適した特殊制御に切換えられ、この特殊制御によって、走行安定性にとって有利となるように、ＨＭ車輪のブレーキ圧が１回だけ（μパッチ道路の場合には１回または複数回）低下させられる。少なからぬ場合および少なからぬ種類の車両の場合、後輪のブレーキ圧を同時に低下させると効果的である。
本発明の有利な実施形では、次の判断基準、すなわち
前輪のブレーキ圧の差が予め定めたブレーキ圧の差の限界値を上回ること、
車両速度または車両基準速度が予め定めた速度限界値以上であること、
低い摩擦係数の側で走行する前輪、すなわちいわゆる“ＬＭ車輪”のスリップが、車両（基準）速度に依存するスリップ限界値以上であること、
ＬＭ車輪の不安定な時間が予め定められた時間を上回ること、
ＨＭ車輪が制御モードにあるかまたは車両減速度が予め定めた減速度限界値以上であり、瞬時的な制御過程の間、まだ特殊制御が行われていないこと
の一つまたは複数が同時に満たされるときに、走行状況が臨界であると評価または認識される。
特殊制御の開始は、所定の臨界的状況が存在するかどうかを一義的に認識するときにのみ許容される。少なからぬ場合、上記のすべての判断基準が満たされるときにのみ、走行状況が臨界であると評価することが望ましい。
他の有利な実施形では、本発明による回路装置は、前もって、ブレーキ圧の差またはブレーキ圧低下時間の差が、逆の正負符号の予め定めた限界値を上回ると、あるいは右側／左側で摩擦係数状態が交替すると、ブレーキ操作中、臨界的な走行状況が新たに認識されるときあるいは臨界的な走行状況が続くときに特殊制御が繰り返されるように設計されている。この実施の形態はいわゆるμパッチ道路に関する。
更に、ブレーキ操作中、予め定めた第１の再加速度限界値を超えるＬＭ車輪の再加速が検出されるときには、特殊制御は開始されないかあるいは阻止される。この再加速限界値は好ましくは５〜１０ｇの範囲内の値に設定される。すなわち、このような高い再加速度は高い摩擦係数を示すので、車輪はＬＭ車輪ではない。
臨界的な走行状況を認識するための予め定めた判断基準の一つまたは複数がもはや満たされないときに、特殊制御が中断されると有利である。特殊制御の間、ＬＭ車輪が１０〜３０ｇ以上の再加速度を生じるときに、特殊制御は終了する。
本発明の他の実施の形態では、車両速度が３０〜５０ｋｍ／ｈのときに、特殊制御によるブレーキ圧低下の時間が２０〜４０ミリ秒の値に制限され、車両速度がそれ以上に高くなると、ブレーキ圧低下の時間が約５０〜７０ミリ秒の値に段階的にまたは連続的に高められる。
更に、車両速度が約４０ｋｍ／ｈのときにスリップ限界値が６０〜７０％の値にセットされ、車両速度がそれ以上高くなると、スリップ限界値が約４０％の値まで直線的にあるいは段階的に低減させられると有利であることが判った。
本発明による回路装置は今日の認識レベルでは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラのようなプログラム制御される回路を含む電子制御装置によって実現される。この制御装置は、電気的に操作可能な油圧弁と、車輪の回転状態を検出するためのセンサとを備えた油圧式ブレーキ装置を含むアンチロックコントロール装置の一部である。プログラム制御される回路はセンサ信号を評価し、ブレーキ圧制御信号を発生するために役立ち、回路は、前輪の車輪ブレーキのブレーキ圧を車輪の回転状態に依存して個別的に制御するようプログラミングされ、μスプリット道路での走行によって生じるヨーイングモーメントが制限される。アンチロックコントロール装置（ＡＢＳ）において、走行安定性を高めるために、適当なプログラミングにより、前述の判断基準に基づいて予め定めた判断基準を認識するときに特殊制御が開始され、この特殊制御は、車両速度に依存する予め定めた時間の間、ＨＭ車輪あるいは場合によっては後輪のブレーキ圧を低下させる。本発明の前述の他のすべての実施形も、プログラム制御される回路によって実現可能である。
本発明の他の詳細は、添付の図に基づく実施の形態の次の説明から明らかになる。
図１は、本発明による回路装置の重要な構成要素または機能ブロックの概略図である。
図２は、本発明の実施の形態による象徴的に示した走行状況（μの急激な変化）での両前輪のブレーキ圧経過を示すグラフである。
図３は同様に象徴的に示した他の走行状況（μパッチ道路）での両前輪のブレーキ圧経過を示す、図２と同様な図である。
図４は圧力低下時間が走行（基準）速度に依存することを示すグラフである。
図５は予め定めたスリップ限界値が走行（基準）速度に依存して変化することを示すグラフである。
図６は図１の回路装置の動作を示すフローチャートである。
図１は本発明による回路装置の基本構造と作用を説明するために役立つ。図１は本発明によるアンチロックコントロールシステムの電子的な部分の概略ブロック線図である。ブロック１は車輪センサＳ1〜Ｓ4を示している。このセンサにより、公知のごとく、個々の車両車輪の回転状態が検出される。センサＳ1〜Ｓ4の出力信号は個々の車輪の速度を表す。回路ブロック２で信号が処理され、車輪速度信号ｖ1〜ｖ4が求められる。回路ブロック２では更に、車両基準速度ＶRef、車輪速度信号ｂ1〜ｂ4、スリップ値λ1〜λ4および場合によっては他の量が検出または演算される。
回路３では、瞬時の車両（基準）速度ＶRefに対応する信号Ｅ2が導き出される。
本発明の実施の形態では、他の回路４において、車輪速度ｖ1〜ｖ4を考慮して、個々の車輪の減速度信号ｂ1〜ｂ4を論理結合することによって、車両減速度信号ｂFZが求められる。回路４の出力信号Ｅ3は、Ｅ2や次に説明する信号Ｅ1，Ｅ4，Ｅ5，Ｅ6と同様に、認識ロジック（識別ロジック）５に供給される。入力信号Ｅ5は前輪のスリップ値λ1，λ2の瞬時の大きさを認識ロジック５に知らせる。
図１の回路装置の場合、回路ブロック６には、固有の制御ロジックが収容されている。この制御ロジックは、制御系にとって重要な制御フィロソフィを示す複雑な演算制御の後で、ブレーキ圧制御信号またはブレーキ弁制御信号を発生する。勿論、このような制御ロジックは、普通の回路ブロックや図１の回路装置の回路構成要素と同様に、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラのプログラム構造によって実現可能である。
制御ロジック６は一般的に複数の機能ブロックまたはプログラム部分を含む。この実施の形態の場合、特にいわゆるヨーイングモーメント制限ユニットＧＭＢが設けられている。このヨーイングモーメント制限ユニットは左側と右側の摩擦係数が異なるときに、高い摩擦係数の側のブレーキ圧の上昇を遅らせる。
図１の回路装置の場合、制御ロジック６の出力Ａ１，Ａ２には、切換えスイッチ７，８を介して弁操作ユニット９，１０が接続されている。この弁操作ユニット９，１０は、最後にアンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）の油圧ブレーキ回路内の油圧弁１１，１２を操作する出力信号を有する最終段を含んでいる。図１の実施の形態では、前輪の車輪ブレーキに至る要素および信号ライン（７，８，１１）と、後輪の車輪ブレーキに至る要素および信号ライン（８，１０，１２）は別々に示してある。なぜなら、本発明による特殊制御（ＭＦＯ）が先ず第１に、前輪の回転状態に左右されるからである。
制御ロジック６の他の出力Ａ３は認識ロジック５に通じている。この回路５は特に、入力Ｅ1〜Ｅ6を経て供給された信号のＡＮＤ結合のために役立つ。所定の条件が満たされると、回路１３を介して特殊制御ＭＦＯ（ミューパッチオプション）が開始されるかまたは準備される。回路１３は勿論、スイッチ７，８が切換えられた後で初めて、前輪ブレーキ回路内の油圧弁１１や場合によっては後輪ブレーキ回路内の油圧弁１２の操作を行うことができる。
前輪ブレーキのブレーキ圧はインテグレータ１４によって検出および評価される。このインテグレータの出力は閾値スイッチ１５に通じている。特殊制御ＭＦＯの開始のためには、前輪ブレーキに供給されるブレーキ圧の差あるいは前輪のブレーキ圧の低下時間の差（これはきわめて良好に評価可能な測定量である）が特に適している。従って、この制御量を決定するために、両前輪ブレーキに所属するブレーキ圧減圧弁の操作時間が車輪毎に検出される。閾値スイッチ１５は所定のブレーキ圧限界値ｐ0を上回ることを信号化する。閾値発生器出力信号の正負の符号から、両前輪のどちらか高いまたは低いブレーキ圧であるかを認識することができる。この事実から更に、どちらの前輪が高いまたは低い摩擦係数を有するかを推察することができる。
ブレーキ圧の差の所定の限界値ｐ0を上回ると、閾値スイッチ１５の出力信号がスイッチ７，８を切換えるので、その他の条件が満たされていても、回路１３を経て特殊制御ＭＦＯを開始することができる。次に説明するように、この特殊制御ＭＦＯによって、ＨＭ前輪の車輪ブレーキおよび後輪ブレーキからブレーキ圧が導き出される。
スイッチ１６が閉じるや否や、特殊制御（ＭＦＯ）１３によって生じたブレーキ圧低下信号が図１に従って計数されるかまたはインテグレータ１７によって検出される。その結果は入力Ｅ6を経て認識ロジック５に伝送される。なぜなら、特にＬＭ車輪の圧力低下の時間が、臨界走行状況の認識および特殊制御の設計のための判断基準として役立つからである。
図１は本発明の理解を容易にするために回路装置を簡略化して示している。特殊制御の理解にとって必要な要素、ロジックブロック、スイッチ等だけが象徴的に示してある。更に、上記の回路、信号ライン等は、明確に記載されていなくても、状態制御量を車輪毎に検出する。
図２，３は、結線回路またはプログラム構造によって実現された図１の本発明による回路装置を詳しく説明するためのグラフである。グラフの上方に象徴的に示すように、図２は、車両ＦＺが場所Ｘで高い摩擦係数の道路からμスプリット（分割）道路に走入した走行状況を示している。これに対して、図３はいわゆるμパッチ道路である。このμパッチ道路では、車両が場所Ｘ１を通過するや否や、摩擦係数状態ＨＮ／ＬＭが右から左へ大きく変化するかまたは逆転する。
図２，３は制動中の車両ＦＺの右と左の前輪の圧力経過を示している。図２から判るように、高い均一な摩擦係数を有する道路、すなわちＨＭ道路上にある車両ＦＺの両前輪のブレーキ圧が、ほぼ時点ｔ1で、車輪ロック圧力レベルに達する。このような制御ブレーキ操作の間、車両は時点ｔXでμスプリット道路に達し、それによって特に臨界走行状況となる。アンチロック制御のために左側前輪の迅速な圧力低下が時点ｔXで開始される。この左側前輪は低い摩擦係数の道路上にあり、それによってＬＭ車輪である。コントローラは時点ｔsで、特に臨界状態が生じたことを認識する。この時点では次の判断基準が満たされる。
− 車両ＦＺの両前輪のブレーキ圧低下時間の差は限界値を上回る。
− 車両（基準）速度ｖRefが高く、所定の限界値以上である。
− ＬＭ車輪のスリップがスリップ限界値を上回る。
− ＬＭ車輪の不安定な時間が設定された所定の時間を上回る。
− ＨＭ車輪、すなわち図２において右側車輪が制御モードにある。
− （時点ｔ1で開始された）この制御過程の間、まだ特殊制御が行われていない。
特殊制御ＭＦＯにより、右側（ＨＭ）車輪の圧力が時点ｔsから、瞬時の車両（基準）速度に依存する予め定めた例えば４０ミリ秒（図４参照）の間低下させられる。この時間の経過後、ＨＭ車輪のブレーキ圧が新たにゆるやかに上昇するので、ＨＭ車輪のブレーキ圧は予め定めた勾配で、図２に一点鎖線で記入したこの車輪のロック圧力レバルに再び近づく。更に、見やすくするために図２に示していないが、ＨＭ車輪の圧力低下と同時に、横方向グリップ、ひいては車両の安定性を更に高めるために、後車軸の圧力低下が行われる。一般的に後輪ブレーキのブレーキ圧が“低い方を選択して（セレクトロー原理で）”制御されるので、同時に両後輪のブレーキ圧が低下する。
ＨＭ車輪のブレーキ圧低下に基づく本発明による（特殊）制御の場合、特に臨界的な所定の走行状況と、特別な道路舗装、円頂石舗装、悪路等による類似の現象とを明瞭に区別すべきである。従って、本発明の実施の形態の場合、ブレーキ操作中にＬＭ車輪の例えば８ｇ（“ｇ”＝９．８１ｍ／ｓ2）の非常に高い再加速が検出されたときには、特殊制御の開始が阻止される。特殊制御中に、例えば２０ｇの更に高い第２の限界値以上の再加速が発生すると、特殊制御は直ちに中断される。これは、実際の臨界的走行状況をみかけの臨界的走行状況に対して区別するための考えられる若干の判断基準にすぎない。
図３は、μパッチ道路での前輪のブレーキ圧経過を示している。時点ｔ10でブレーキ過程が開始され、時点ｔ11で右側前輪の制御が開始される。この時点で右側前輪はＬＭ車輪である。ヨーイングモーメントを制限するために、時点ｔ11からＨＭ車輪のそれ以上のブレーキ圧上昇がヨーイングモーメント制御によって中断されるか減速される。今までＨＭ側で回転していた車輪が時点ｔx1で低い摩擦係数（ＬＭ′）の道路に達する。道路の他の側では、摩擦係数はＬＭからＨＭ′に変化する。時点ｔx1で既に、両前輪のブレーキ圧低下時間の差が予め定めた限界値を上回り、他のすべての判断基準が満たされるので、特殊制御ＭＦＯが開始される。（今までの）ＨＭ車輪のブレーキ圧は、車両（基準）速度に依存する予め定めた時間の間、ブレーキ圧減圧弁を作動させることによって迅速に低下する。低い摩擦係数（ＬＭ）から高い摩擦係数の道路（ＨＭ′）に達した右側前輪の車輪ブレーキでは、ブレーキ圧が予め定めた勾配で上昇するかあるいはロック圧力レベルに近づく。
その他の点については、図３の状況には、図２の状況と同じ判断基準や圧力調節手段が当てはまる。
図４は、予め定めた圧力低下時間が走行基準速度に依存する例を示している。４０ｋｍ／ｈ以下では、特殊制御（ＭＦＯ）による圧力低下は生じない。最初は、すなわち４０ｋｍ／ｈ限界を超えると、圧力低下時間は５個のループにわたり、最大７個のループの最大値まで延長される。ループの時間は例えば５〜１０ミリ秒のオーダーである。
図５はスリップ閾値が車両基準速度に依存することを示している。特に臨界走行状況の存在のためおよび特殊制御の開始のための判断基準は、ＬＭ車輪のスリップが速度に依存する限界値を超えるときに満たされる。例えば図５のスリップは７０〜１００ｋｍ／ｈの車両速度範囲において４０％以上でなければならない。
図６には、いろいろな判断基準の結合がフローチャートの形で示してある。マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ等のようなプログラミングされた回路によって本発明を実施する場合、本発明による特殊制御（ＭＦＯ）のスタートのためのサブルーチンを個々の機能のこのような結合に基づいて開発することができる。
ステップ２０でサブルーチンが開始される。プログラムの進行過程で一連の分岐個所２１，２２・・・２ｎが続く。この分岐個所では、その都度所定の条件または所定の判断基準が満たされるとき（“イエス”）にのみ、プログラム流れが進行する。判断基準が満足されないと（“ノー”）、プログラム進行はスタート個所に戻る。例えば分岐２１での決定は、ブレーキ圧低下の差（Δｐ低下）が所定の限界値ｐ0を上回るかどうかに依存する。分岐２２では、ＬＭ車輪のスリップ（λLM）がスリップ限界値（λ0）を上回るかどうか質問される。両者の場合、“ノー”であると、ループはスタート個所に戻される。“イエス”であると、次のステップに進む。最後に、その前に質問した判断基準がすべて満たされると、ステップ３０で特殊制御（ＭＦＯ）が開始される。The present invention relates to a circuit device for improving running stability in a critical running situation for an automobile brake device equipped with an electronic antilock control device, and more particularly, depending on the rotational situation of the wheel. A circuit device comprising a circuit for individually controlling a brake pressure of a wheel brake and a circuit for limiting a yawing moment generated by a brake operation on a road having different friction coefficients on the right side and the left side . This circuit device is a wired circuit, a program-controlled circuit, or a mixed form thereof.
Such a circuit arrangement is already known from DE 39 25 828 A1. This publication describes an antilock control device that individually controls the brake pressure of both wheels of one axle. In order to limit the yawing moment on the μ-split road, the difference in brake pressure between the wheels of one axle is limited. In this case, the allowable brake pressure difference is determined depending on the friction coefficient difference and the magnitude of the low friction coefficient. When the allowable pressure difference is exceeded, the brake pressure of the HM wheel, the other wheel of the same axle, is reduced in consideration of the movement state of the LM wheel, that is, the wheel with the lower coefficient of friction. In the case of this known anti-lock control device, the pressure adjusted by the driver is measured on the right and left wheels in order to determine the allowable pressure difference, each time the target pressure is compared with the actual pressure. Is done. The coefficient of friction is evaluated based on the brake pressure. Further, German Patent Application Publication No. 4114734 discloses an anti-lock control circuit device that individually performs brake pressure control and yawing moment limitation. In this circuit device, a value indicating the pressure difference between the two wheels of one axle is detected from the pressure drop signal, and in the case of the μ split condition, the average pressure drop gradient of the HM wheel depends on the pressure difference and the vehicle deceleration. This is based on the fact that the brake pressure of the HM wheel is reduced by a value depending on the vehicle deceleration or the pressure difference at the time of occurrence of a so-called yawing moment peak.
By means of the known means, it is impossible to completely prevent the occurrence of dangerously high yawing moments, especially in critical, predetermined situations. For example, on roads where the coefficient of friction changes, so-called μ-patch roads, the dynamic load distribution on the axle changes and thereby the wheel vertical force changes, resulting in different lock pressure levels at the individual wheel brakes. When this change occurs on the right and left sides of the road, a yawing moment that impairs running stability occurs.
In particular, in the case of a front-wheel drive vehicle with a short wheelbase, the rear axle does not guarantee maintenance of running stability.
The conventional solution, in principle, generates yawing moments by slowing the brake pressure rise on the front wheels of the HM in order to give the driver reaction, ie time for counter steering, when braking on a μ-split road. Based on delaying. However, when the friction coefficient changes, the above-mentioned drawbacks occur particularly when the friction coefficient changes from a high friction coefficient to a low friction coefficient.
The problem underlying the present invention is that dangerous yawing is difficult when traveling on a μ-split road or braking on a μ-patch road, even in certain driving situations, especially in critical driving situations. It is to avoid the generation of moments, thereby greatly improving the running stability even in such running situations.
It has been found that this problem is solved by the circuit device according to claim 1. The circuit arrangement according to the invention is characterized by predetermined critical driving situations, in particular when entering a μ-split road or when braking on a μ-patch road, and in advance for such a critical driving situation. When a predetermined criterion is recognized, a special control (MFO) is started, the front wheel traveling with a high coefficient of friction for a predetermined time depending on the vehicle speed or the vehicle reference speed, The purpose is to reduce the brake pressure of the so-called “HM wheel”.
That is, in the present invention, first, it is determined whether or not a predetermined, particularly critical driving situation exists, and a special control suitable only for this situation is switched, and this special control is advantageous for driving stability. Thus, the brake pressure of the HM wheel is reduced only once (one or more times in the case of a μ patch road). In many cases and in many types of vehicles, it is effective to reduce the brake pressure on the rear wheels at the same time.
In an advantageous embodiment of the invention, the following criteria are met, i.e. the difference between the brake pressures of the front wheels exceeds a predetermined limit value of the brake pressure difference:
The vehicle speed or vehicle reference speed is greater than or equal to a predetermined speed limit value,
The front wheels running on the low coefficient of friction side, i.e. the so-called "LM wheels", have a slip greater than the slip limit depending on the vehicle (reference) speed,
The unstable time of the LM wheel exceeds a predetermined time,
One or more of the HM wheels are in control mode or the vehicle deceleration is greater than or equal to a predetermined deceleration limit and no special control has yet been performed during the instantaneous control process. Sometimes the driving situation is evaluated or recognized as critical.
The start of special control is only allowed when it is uniquely recognized whether a certain critical situation exists. In many cases, it is desirable to evaluate that the driving situation is critical only when all the above criteria are satisfied.
In another advantageous embodiment, the circuit arrangement according to the invention can be used in advance if the difference in brake pressure or the difference in brake pressure drop time exceeds a predetermined limit value of the opposite sign or on the right / left side. When the coefficient state is changed, the special control is designed to be repeated when the critical driving situation is newly recognized or the critical driving condition continues during the brake operation. This embodiment relates to a so-called μ patch road.
Furthermore, special control is not initiated or prevented when a re-acceleration of the LM wheel exceeding a predetermined first re-acceleration limit value is detected during brake operation. This reacceleration limit value is preferably set to a value in the range of 5 to 10 g. That is, such a high reacceleration indicates a high coefficient of friction, so the wheel is not an LM wheel.
It is advantageous if the special control is interrupted when one or more of the predetermined criteria for recognizing critical driving situations are no longer met. During the special control, the special control ends when the LM wheel generates a reacceleration of 10 to 30 g or more.
In another embodiment of the present invention, when the vehicle speed is 30 to 50 km / h, the brake pressure reduction time by the special control is limited to a value of 20 to 40 milliseconds, and the vehicle speed becomes higher than that. The brake pressure drop time is increased stepwise or continuously to a value of about 50-70 milliseconds.
Further, when the vehicle speed is about 40 km / h, the slip limit value is set to a value of 60 to 70%, and when the vehicle speed is further increased, the slip limit value is linearly or gradually increased to a value of about 40%. It has been found advantageous to be reduced to
The circuit arrangement according to the invention is realized at the present level of recognition by an electronic control unit including a program-controlled circuit such as a microprocessor or a microcontroller. This control device is a part of an antilock control device including a hydraulic brake device provided with an electrically operable hydraulic valve and a sensor for detecting the rotational state of the wheel. Programmed circuits are useful for evaluating sensor signals and generating brake pressure control signals, which are programmed to individually control the brake pressure of the front wheel brakes depending on the wheel rotation conditions. , Yawing moment caused by traveling on μ split roads is limited. In the anti-lock control device (ABS), special control is started when recognizing a predetermined criterion based on the above-mentioned criterion by appropriate programming in order to improve running stability. During a predetermined time depending on the vehicle speed, the brake pressure on the HM wheels or possibly the rear wheels is reduced. All other previously described embodiments of the present invention can also be realized by a program-controlled circuit.
Other details of the invention will become apparent from the following description of an embodiment based on the attached figures.
FIG. 1 is a schematic diagram of important components or functional blocks of a circuit device according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the brake pressure progress of both front wheels in a symbolically indicated driving situation (abrupt change in μ) according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view similar to FIG. 2 showing the brake pressure progress of both front wheels in another traveling situation (μ patch road) also symbolically shown.
FIG. 4 is a graph showing that the pressure drop time depends on the traveling (reference) speed.
FIG. 5 is a graph showing that the predetermined slip limit value changes depending on the traveling (reference) speed.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the circuit device of FIG.
FIG. 1 serves to explain the basic structure and operation of the circuit arrangement according to the invention. FIG. 1 is a schematic block diagram of the electronic portion of an antilock control system according to the present invention. Block 1 shows the wheel sensors S 1 to S 4 . As is well known, this sensor detects the rotational state of each vehicle wheel. The output signals of the sensors S 1 to S 4 represent the speed of the individual wheels. The signal is processed in the circuit block 2 to obtain the wheel speed signals v 1 to v 4 . The circuit block 2 further detects or calculates a vehicle reference speed V Ref , wheel speed signals b 1 to b 4 , slip values λ 1 to λ 4 and possibly other quantities.
In circuit 3, a signal E 2 corresponding to the instantaneous vehicle (reference) speed V Ref is derived.
In the embodiment of the present invention, the vehicle deceleration signal b is logically combined in the other circuit 4 with the deceleration signals b 1 to b 4 of the individual wheels in consideration of the wheel speeds v 1 to v 4. FZ is required. The output signal E 3 of the circuit 4 is supplied to a recognition logic (identification logic) 5 in the same manner as E 2 and signals E 1 , E 4 , E 5 , E 6 described below. The input signal E 5 informs the recognition logic 5 of the instantaneous magnitudes of the front wheel slip values λ 1 and λ 2 .
In the case of the circuit device of FIG. 1, the circuit block 6 contains unique control logic. This control logic generates a brake pressure control signal or a brake valve control signal after complicated arithmetic control indicating a control philosophy important for the control system. Needless to say, such control logic can be realized by a program structure of a microprocessor or a microcontroller, as in the case of ordinary circuit blocks and circuit components of the circuit device of FIG.
The control logic 6 generally includes a plurality of functional blocks or program parts. In the case of this embodiment, a so-called yawing moment limiting unit GMB is particularly provided. This yawing moment limiting unit delays the increase in brake pressure on the higher friction coefficient side when the left and right friction coefficients are different.
In the case of the circuit device of FIG. 1, valve operation units 9 and 10 are connected to outputs A1 and A2 of the control logic 6 via changeover switches 7 and 8. The valve operation units 9 and 10 include a final stage having an output signal for operating the hydraulic valves 11 and 12 in the hydraulic brake circuit of the antilock brake device (ABS). In the embodiment of FIG. 1, the elements and signal lines (7, 8, 11) leading to the front wheel brake and the elements and signal lines (8, 10, 12) leading to the rear wheel brake are shown separately. is there. This is because the special control (MFO) according to the present invention first depends on the rotational state of the front wheels.
The other output A3 of the control logic 6 leads to the recognition logic 5. This circuit 5 is particularly useful for ANDing the signals supplied via the inputs E 1 to E 6 . When a predetermined condition is met, a special control MFO (Mu Patch Option) is started or prepared via the circuit 13. Of course, the hydraulic valve 11 in the front wheel brake circuit and, in some cases, the hydraulic valve 12 in the rear wheel brake circuit can be operated only after the switches 7 and 8 are switched.
The brake pressure of the front wheel brake is detected and evaluated by the integrator 14. The output of this integrator communicates with the threshold switch 15. For the start of the special control MFO, the difference in the brake pressure supplied to the front wheel brakes or the difference in the brake wheel drop time of the front wheels (this is a very good measurable measure) is particularly suitable. Therefore, in order to determine this control amount, the operation time of the brake pressure reducing valve belonging to both front wheel brakes is detected for each wheel. The threshold switch 15 signals that the predetermined brake pressure limit value p 0 is exceeded. It can be recognized from the positive and negative signs of the threshold generator output signal which of the front wheels is higher or lower. From this fact, it can be inferred which front wheel has a high or low coefficient of friction.
When the brake pressure difference exceeds a predetermined limit value p 0 , the output signal of the threshold switch 15 switches the switches 7 and 8, so that the special control MFO is started via the circuit 13 even if other conditions are satisfied. be able to. As will be described below, the brake pressure is derived from the wheel brake and rear wheel brake of the HM front wheel by this special control MFO.
As soon as the switch 16 is closed, the brake pressure drop signal generated by the special control (MFO) 13 is counted according to FIG. 1 or detected by the integrator 17. The result is transmitted to recognition logic 5 via input E 6 . This is because, in particular, the pressure drop time of the LM wheel serves as a criterion for recognizing critical driving situations and designing special controls.
FIG. 1 shows a simplified circuit arrangement for easy understanding of the present invention. Only the elements, logic blocks, switches, etc. necessary for understanding the special control are shown symbolically. Furthermore, even if the above circuits, signal lines, etc. are not clearly described, the state control amount is detected for each wheel.
2 and 3 are graphs for explaining in detail the circuit device according to the present invention of FIG. 1 realized by a connection circuit or a program structure. As shown symbolically above the graph, FIG. 2 shows a driving situation in which the vehicle FZ has entered a μ-split road at a location X from a road with a high coefficient of friction. On the other hand, FIG. 3 shows a so-called μ patch road. On this μ patch road, as soon as the vehicle passes through the location X1, the friction coefficient state HN / LM changes greatly from right to left or reverses.
2 and 3 show the pressure course of the right and left front wheels of the vehicle FZ being braked. As can be seen from FIG. 2, the brake pressures of both front wheels of the vehicle FZ on the road having a high and uniform friction coefficient, that is, the HM road, reach the wheel lock pressure level at about time t 1 . During such a control brake operation, the vehicle reaches the μ-split road at the time t X, which leads to a particularly critical driving situation. Rapid pressure drop in the left front wheel is started at a time t X for anti-lock control. This left front wheel is on a low coefficient of friction road, thereby being an LM wheel. The controller recognizes that a critical condition has occurred at time t s . At this point, the following criteria are met.
-The difference in brake pressure drop time between both front wheels of the vehicle FZ exceeds the limit value.
The vehicle (reference) speed v Ref is high and above a predetermined limit value.
-LM wheel slip exceeds slip limit.
-The unstable time of the LM wheel exceeds the set predetermined time.
The HM wheel, ie the right wheel in FIG. 2, is in control mode.
-During this control process (started at time t 1 ), no special control has yet taken place.
The special control MFO, from the right side (HM) wheel pressure time t s, is decreased during the predetermined e.g. 40 ms depends on the instantaneous vehicle (reference) speed (see FIG. 4). After the elapse of this time, the brake pressure of the HM wheel newly increases gently, so that the brake pressure of the HM wheel again approaches the lock pressure level of this wheel indicated by a one-dot chain line in FIG. Further, although not shown in FIG. 2 for the sake of clarity, the pressure reduction of the rear axle is performed at the same time as the pressure reduction of the HM wheel, and at the same time, in order to further enhance the stability of the lateral grip and thus the vehicle. In general, since the brake pressure of the rear wheel brake is controlled by “selecting the lower one (in accordance with the select low principle)”, the brake pressure of both rear wheels simultaneously decreases.
In the case of the (special) control according to the present invention based on the brake pressure drop of the HM wheel, it is possible to clearly distinguish between a predetermined critical driving situation and a similar phenomenon caused by special road pavement, crest stone pavement, rough road, etc. Should. Therefore, in the case of the embodiment of the present invention, when a very high reacceleration of, for example, 8 g (“g” = 9.81 m / s 2 ) of the LM wheel is detected during the brake operation, the start of the special control is prevented. Is done. If a re-acceleration over the second limit value, for example 20 g, is generated during special control, the special control is immediately interrupted. This is only a few possible criteria for distinguishing actual critical driving situations from apparent critical driving situations.
FIG. 3 shows the brake pressure progress of the front wheels on the μ patch road. It is braking operation starts when t 10, control of the right front wheel at the time point t 11 is started. At this point, the right front wheel is an LM wheel. To limit the yawing moment, more brake pressure rise of HM wheel from the time t 11 is decelerated or interrupted by yawing moment control. The wheel that has been rotating on the HM side until now reaches a road with a low coefficient of friction (LM ′) at time t x1 . On the other side of the road, the coefficient of friction changes from LM to HM ′. At time t x1 , the difference between the brake pressure reduction times of both front wheels exceeds the predetermined limit value, and all the other criteria are satisfied, so the special control MFO is started. The HM wheel brake pressure (to date) is quickly reduced by actuating the brake pressure reducing valve for a predetermined time that depends on the vehicle (reference) speed. In the right front wheel wheel brake that has reached the high friction coefficient road (HM ′) from the low friction coefficient (LM), the brake pressure increases at a predetermined gradient or approaches the lock pressure level.
In other respects, the same criteria and pressure adjustment means as in the situation of FIG. 2 apply to the situation of FIG.
FIG. 4 shows an example in which the predetermined pressure drop time depends on the running reference speed. Below 40 km / h, no pressure drop due to special control (MFO) occurs. Initially, ie above the 40 km / h limit, the pressure drop time is extended over 5 loops up to a maximum of 7 loops. The loop time is, for example, on the order of 5 to 10 milliseconds.
FIG. 5 shows that the slip threshold depends on the vehicle reference speed. In particular, the criteria for the presence of a critical driving situation and for the start of special control are fulfilled when the slip of the LM wheel exceeds a speed-dependent limit value. For example, the slip of FIG. 5 must be 40% or more in a vehicle speed range of 70 to 100 km / h.
FIG. 6 shows a combination of various criteria in the form of a flowchart. When implementing the present invention by means of programmed circuits such as microcomputers, microcontrollers, etc., a subroutine for starting a special control (MFO) according to the present invention is developed based on such a combination of individual functions. Can do.
In step 20, the subroutine is started. In the course of the program, a series of branch points 21, 22,. At this branch point, the program flow proceeds only when a predetermined condition or a predetermined criterion is satisfied each time (“yes”). If the criteria are not met (“No”), the program proceeds to the start. For example, the decision at branch 21 depends on whether the difference in brake pressure reduction (Δp reduction) exceeds a predetermined limit value p 0 . At branch 22, an inquiry is made as to whether the LM wheel slip (λ LM ) exceeds the slip limit (λ 0 ). In both cases, if “no”, the loop is returned to the start. If yes, go to the next step. Finally, when all of the judgment criteria previously interrogated are satisfied, special control (MFO) is started in step 30.

Claims (11)

電子式アンチロックコントロール装置を備えた自動車ブレーキ装置のための、臨界走行状況での走行安定性を高めるための回路装置であって、
− 車輪の回転状況に依存して前輪の車輪ブレーキのブレーキ圧を個別的に制御するための回路と、
− 右側と左側で異なる摩擦係数を有する道路（μスプリット道路）でのブレーキ操作によって発生するヨーイングモーメントを制限するための回路と
を備えた回路装置において、
− 所定の臨界的な走行状況で、特にμが急激に変化する走行のとき、すなわちμスプリット道路に走入するときあるいはμパッチ道路でのブレーキ操作時に、および
− このような臨界的な走行状況のための予め定められた判断基準が認識されるときに、
− 特殊制御（ＭＦＯ）が開始され、この特殊制御が、車両速度または車両基準速度に依存する予め定めた時間の間、この時点で高い摩擦係数で走行する前輪、いわゆる“ＨＭ車輪”の車輪ブレーキのブレーキ圧を低下させることと、
車両速度または車両（基準）速度が予め定めた速度限界値以上であるときと、次の判断基準、すなわち
− 前輪のブレーキ圧の差またはブレーキ圧低下時間の差が予め定めたブレーキ圧の差の限界値（ｐ 0 ）を上回ること、
− 低い摩擦係数の側で走行する前輪、すなわちいわゆる“ＬＭ車輪”のスリップが、車両（基準）速度に依存するスリップ限界値（λ 0 ）以上であること、
− ＬＭ車輪のブレーキ圧低下時間が予め定められた時間を上回ること、
− ＨＭ車輪が制御モードにあるかまたは車両減速度が予め定めた減速度限界値以上であり、瞬時的な制御過程の間、まだ特殊制御（ＭＦＯ）が行われていないこと、
のすべてが同時に満たされるときにのみ、走行状況が臨界であると評価または認識することと、
を特徴とする回路装置。A circuit device for improving driving stability in a critical driving situation for an automobile brake device equipped with an electronic antilock control device,
-A circuit for individually controlling the brake pressure of the front wheel brakes depending on the wheel rotation conditions;
A circuit device comprising a circuit for limiting yawing moment generated by a braking operation on a road (μ split road) having different friction coefficients on the right side and the left side;
-In certain critical driving situations, especially when driving with abrupt changes in μ, i.e. when entering a μ-split road or when braking on a μ-patch road; and-such critical driving situations When a predetermined criterion for is recognized,
A special control (MFO) is started, which is a wheel brake for the front wheel, the so-called “HM wheel”, which travels with a high coefficient of friction at this point for a predetermined time depending on the vehicle speed or the vehicle reference speed. Reducing the brake pressure of
When the vehicle speed or the vehicle (reference) speed is equal to or higher than a predetermined speed limit value,
-The difference in the brake pressure of the front wheels or the difference in brake pressure drop time exceeds the predetermined limit (p 0 ) of the difference in brake pressure ,
The slip of the front wheels, ie the so-called “LM wheels”, running on the side with the lower coefficient of friction , is not less than the slip limit value (λ 0 ) depending on the vehicle (reference) speed ;
The brake pressure drop time of the LM wheel exceeds a predetermined time,
The HM wheels are in control mode or the vehicle deceleration is greater than or equal to a predetermined deceleration limit and no special control (MFO) has been performed during the instantaneous control process;
Assessing or recognizing that the driving situation is critical only when all of
A circuit device characterized by the above. 特殊制御（ＭＦＯ）が後輪の車輪ブレーキの圧力を予め定めた時間の間あるいは予め定めた圧力値まで低下させることを特徴とする請求項１記載の回路装置。2. The circuit device according to claim 1, wherein the special control (MFO) reduces the pressure of the wheel brake of the rear wheel for a predetermined time or to a predetermined pressure value. 前もって、ブレーキ圧の差またはブレーキ圧低下時間の差が、正符号の予め定めた限界値を上回ると、または負符号の予め定めた限界値を下回ると、あるいは右側／左側で摩擦係数状態が交替すると、ブレーキ操作中、臨界的な走行状況が新たに認識されるときあるいは臨界的な走行状況が続くときに特殊制御（ＭＦＯ）が繰り返されることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路装置。In advance, if the brake pressure difference or brake pressure drop time difference exceeds the positive limit value, or below the negative limit value, or the friction coefficient state changes on the right / left side 3. The circuit according to claim 1, wherein special control (MFO) is repeated when a critical driving situation is newly recognized or a critical driving situation continues during a brake operation. apparatus. ブレーキ操作中、予め定めた第１の再加速度限界値を超えるＬＭ車輪の再加速が検出されるときに、特殊制御（ＭＦＯ）の開始が阻止されるかあるいは進行中の特殊制御（ＭＦＯ）が終了されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の回路装置。During braking operation, when the re-acceleration of the LM wheel exceeding the predetermined first re-acceleration limit value is detected, the start of the special control (MFO) is blocked or the special control (MFO) in progress circuit device according to any one of claims 1-3, characterized in that it is terminated. 予め定められる第１の再加速度限界値が５〜１０ｇ（“ｇ”＝重力加速度）の範囲内の値に設定されることを特徴とする請求項４記載の回路装置。5. The circuit device according to claim 4 , wherein the predetermined first re-acceleration limit value is set to a value within a range of 5 to 10 g (“g” = gravitational acceleration). 臨界的な走行状況を認識するための予め定めた判断基準の一つまたは複数がもはや満たされないときに、特殊制御（ＭＦＯ）が中断されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の回路装置。When a predetermined one or more criteria for recognizing the critical driving situation no longer satisfied, the special control any one of claims 1-5, characterized in that (MFO) is interrupted The circuit device according to one. 特殊制御の間、ＬＭ車輪が１０〜３０ｇのオーダーの比較的に高い予め定めた第２の再加速度限界値以上の再加速度を生じるときに、特殊制御（ＭＦＯ）が終了することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の回路装置。During special control, the special control (MFO) is terminated when the LM wheel produces a re-acceleration above a relatively high predetermined second re-acceleration limit value on the order of 10-30 g. circuit device according to any one of claims 1-6. 車両速度が３０〜５０ｋｍ／ｈのオーダーのときに、特殊制御（ＭＦＯ）によるブレーキ圧低下の時間が２０〜４０ミリ秒の値に設定され、車両速度がそれ以上に高くなると、ブレーキ圧低下の時間が５０〜７０ミリ秒の値に段階的にまたは連続的に高められることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の回路装置。When the vehicle speed is on the order of 30 to 50 km / h, the brake pressure drop time due to special control (MFO) is set to a value of 20 to 40 milliseconds, and if the vehicle speed becomes higher than that, the brake pressure drop time circuit device according to any one of claims 1-7, characterized in stepwise or continuously be enhanced to a value of 50 to 70 milliseconds. 車両速度が約４０ｋｍ／ｈのときにスリップ限界値（λ0）が６０〜７０％の値にセットされ、車両速度がそれ以上高くなると、スリップ限界値が約４０％の値まで直線的にあるいは段階的に低減させられることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一つに記載の回路装置。When the vehicle speed is about 40 km / h, the slip limit value (λ 0 ) is set to a value of 60 to 70%, and when the vehicle speed increases further, the slip limit value is linearly increased to a value of about 40% or circuit device according to any one of claims 2-8, characterized in that it is stepwise reduced. 油圧式ブレーキ装置と、電気的に操作可能な油圧弁と、車輪の回転状態を検出するためのセンサと、プログラム制御される回路を含む電子コントローラを備え、この回路がセンサ信号を評価し、ブレーキ圧制御信号を発生するために役立ち、回路が、前輪の車輪ブレーキのブレーキ圧を車輪の回転状態に依存して個別的に制御するようプログラミングされ、μスプリット道路での制動によって生じるヨーイングモーメントが制限される、アンチロックコントロール装置（ＡＢＳ）において、
走行安定性を高めるために、所定の臨界的走行状況時、特にμが急激に変化する走行時、あるいはμスプリット道路に走入するとき、またはμパッチ道路での制動時およびこのような臨界的な走行状況のための予め定めた判断基準の認識時に、特殊制御（ＭＦＯ）が開始され、この特殊制御が、車両基準速度に依存する予め定めた時間の間、ＨＭ車輪のブレーキ圧を低下させることと、
車両速度または車両（基準）速度が予め定めた速度限界値以上であるときと、次の判断基準、すなわち
− 前輪のブレーキ圧の差またはブレーキ圧低下時間の差が予め定めたブレーキ圧の差の限界値（ｐ 0 ）を上回ること、
− 低い摩擦係数の側で走行する前輪、すなわちいわゆる“ＬＭ車輪”のスリップが、車両（基準）速度に依存するスリップ限界値（λ 0 ）以上であること、
− ＬＭ車輪のブレーキ圧低下時間が予め定められた時間を上回ること、
− ＨＭ車輪が制御モードにあるかまたは車両減速度が予め定めた減速度限界値以上であり、瞬時的な制御過程の間、まだ特殊制御（ＭＦＯ）が行われていないこと、
のすべてが同時に満たされるときにのみ、走行状況が臨界であると評価または認識することと、
を特徴とするアンチロックコントロール装置。An electronic controller including a hydraulic brake device, an electrically operable hydraulic valve, a sensor for detecting the rotational state of the wheel, and a program-controlled circuit, which evaluates the sensor signal and provides a brake Serves to generate pressure control signals, the circuit is programmed to individually control the brake pressure of the front wheel brakes depending on the wheel rotation conditions, limiting the yawing moment caused by braking on μ-split roads In the anti-lock control device (ABS)
In order to increase the running stability, such critical conditions during certain critical driving conditions, especially when driving with a sudden change in μ, or when entering a μ split road, or when braking on a μ patch road Special control (MFO) is initiated upon recognition of a predetermined criterion for a particular driving situation, and this special control reduces the brake pressure of the HM wheels for a predetermined time depending on the vehicle reference speed. And
When the vehicle speed or the vehicle (reference) speed is equal to or higher than a predetermined speed limit value,
-The difference in the brake pressure of the front wheels or the difference in brake pressure drop time exceeds the predetermined limit (p 0 ) of the difference in brake pressure ,
The slip of the front wheels, ie the so-called “LM wheels”, running on the side with the lower coefficient of friction , is not less than the slip limit value (λ 0 ) depending on the vehicle (reference) speed ;
The brake pressure drop time of the LM wheel exceeds a predetermined time,
The HM wheels are in control mode or the vehicle deceleration is greater than or equal to a predetermined deceleration limit and no special control (MFO) has been performed during the instantaneous control process;
Assessing or recognizing that the driving situation is critical only when all of
Anti-lock control device characterized by 特殊制御が後輪のブレーキ圧を低下させることを特徴とする請求項１０記載のアンチロックコントロール装置。The anti-lock control device according to claim 10, wherein the special control reduces the brake pressure of the rear wheel.
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